在許多技術領域，東西越小越好，現在的機械已經變得如此之小，僅用原子來衡量。德國埃爾朗根-紐倫堡大學（FAU）的研究人員現在已經開發出他們所謂的世界上最小的工作齒輪。

分子機器和納米機器人在未來幾十年可能會非常有用，有助於構建電子元件，在體內運輸藥物，或操縱單個細胞或分子。為此，科學家們已經開發了許多機器部件的納米級版本，如電機、活塞、泵、扳手和螺旋槳。

現在，FAU團隊又將另一個重要的機器部件加入了名單–齒輪。該裝置由兩個互鎖的部件組成，包括一個結構像螺旋槳的三蝶烯分子，與之垂直的是一個像板子一樣的硫靛分子的扁平部分。

它們一起工作，就像一對齒輪一樣。這對齒輪的傳動比為2:3，因此，當扁平部分旋轉180度時，“螺旋槳”結構只旋轉了120度。整個裝置僅包含71個原子，長度為1.6納米，據該團隊稱，這使得它成為世界上最小的工作齒輪。

該系統可以用光輕鬆地打開和關閉，從而獲得了分子“photogear”的名稱。這標誌著分子齒輪首次允許這種直接控制，而不僅僅是被動運動。

研究人員說，這種新的分子“photogear”允許更多的分子機械，並且應該為新的納米級齒輪系統鋪平道路，這些系統可以在更遠的距離、不同的方向和不同的速度下傳輸運動，就像它們的宏觀對應物一樣。

該研究發表在《自然化學》雜誌上。